組合管線-立管系統(tǒng)嚴(yán)重段塞流特性實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、在海洋油氣開(kāi)采系統(tǒng)中，將原油及其伴生氣等從海底井口輸送到海面平臺(tái)預(yù)處理系統(tǒng)過(guò)程中需要經(jīng)過(guò)一段沿海底鋪設(shè)的管道和垂直立管，因而會(huì)在該種組合管道系統(tǒng)中出現(xiàn)氣液混輸情況，混輸中容易出現(xiàn)嚴(yán)重段塞流現(xiàn)象。這是一種液塞長(zhǎng)度可達(dá)一倍或幾倍立管高度的流動(dòng)現(xiàn)象，這種現(xiàn)象將造成管道壓力劇烈波動(dòng)、立管出口氣液相流量隨時(shí)間變化很大等有害后果，而對(duì)海洋油氣開(kāi)采系統(tǒng)帶來(lái)諸多危害，對(duì)這種流動(dòng)現(xiàn)象開(kāi)展研究具有重要的理論和實(shí)際意義。
　　本文利用內(nèi)徑為0.026m

2、的水平-下傾－立管組合管線模型上對(duì)嚴(yán)重段塞流特性進(jìn)行了研究，得出如下結(jié)論：
　　本實(shí)驗(yàn)中水平-下傾-立管系統(tǒng)的水平管形成了分層流、間歇流和阻塞流等三種主要流態(tài)，立管中形成了地形嚴(yán)重段塞流、水動(dòng)力嚴(yán)重段塞流和間歇流三種主要流態(tài)，而地形嚴(yán)重段塞流又可細(xì)分為I型、II型和III型。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到了水平管和立管的流型圖。
　　對(duì)嚴(yán)重段塞流的流動(dòng)特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究和分析，結(jié)果表明典型地形嚴(yán)重段塞流具有嚴(yán)格的周期性，周期隨氣液相折算流速增

3、大而減小，壓力波動(dòng)幅度隨氣液相折算流速的改變而變化，最大值出現(xiàn)在地形嚴(yán)重段塞流I型到II型的轉(zhuǎn)換邊界上。
　　通過(guò)改變組合管道模型系統(tǒng)中立管高度，獲得了兩種立管高度下嚴(yán)重段塞流的流型圖。在此基礎(chǔ)上，對(duì)管線內(nèi)嚴(yán)重段塞流的流態(tài)變化進(jìn)行詳盡闡述。通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并對(duì)流動(dòng)周期、壓力、液塞長(zhǎng)度及噴發(fā)時(shí)間等特性參數(shù)進(jìn)行比較。結(jié)果表明：僅改變立管高度，對(duì)嚴(yán)重段塞流的形成機(jī)理及判定方法沒(méi)有影響，對(duì)水平和下傾管內(nèi)流型的影響也很小，但會(huì)增加嚴(yán)重段塞